智能灭火小车演示系统设计实现分析-开题报告书

1、-. z本科生毕业设计论文开题报告毕业设计题目：智能灭火小车演示系统的设计与实现智能灭火小车演示系统的设计与实现课题研究的目的和意义智能化作为现代社会的新产物，将是以后的开展方向，它可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动地运作，无需人为管理，便可以完成预期所要到达的或是更高的目标。同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比拟先进的遥控车还能控制其速度，而智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预，于是便演化成为了一个集环境感知、规划决策与自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等

2、技术，属于典型的高新技术综合体。 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的开展历程大体可以分成三个阶段：第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVSAutonomous Guided Vehicle System。第二阶段 从80年代中后期开场，世界主要兴旺国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯工程开场在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟NAHSC。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。 第三阶段 从90年代开场，智能车

3、辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡基.梅隆大学Carnegie Mellon University机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车Navlab1Navlab10的研究，取得了显著的成就。随着我国科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。而智能电动车正是智能机器人的一种，具有不可估量的实际意义。智能车辆是一个运用计算机、传感、信息、通信、

4、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用，对解决道路交通平安提供了一种新的途径。随着汽车工业的迅速开展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究，许多国家已经把电子设计比赛作为创新教育的战略性手段。电子设计涉及到多个学科，机械电子、传感器技术、自动控制技术、人工智能控制、计算机与通信技术等等，是众多领域的高科技。电子设计技术，它是一个国家高科技实例的一个重要标准，可见其研究意义很大。课题研究的主要任务和预期目标1主要任务及

5、要求 本课题主要开发一个能自动寻迹、自动避障、红外线测距和红外遥控的智能小车控制系统。设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择通用、价廉的AT89C51单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功能。设计完成以由红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障、红外线测距组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，检测障碍物等功能，实现智能控制，到达设计目标比自动启动灭火系统。2. 预期目标 预期工程包括以下功能模块：小车可完成根本巡航动作及加减速、自行探测和避开障碍物、检测目的地并自行到达、自

6、动灭火。三、设计方案1设计思想1规划层上位机控制系统，规划层提供的是小车行驶的全局信息，包括路径处理模和通信模块。2行为层下位机控制系统，行为层是智能小车控制系统的底层构造，实现对小车行驶的实时控制，它包括通信模块、电机控制模块和数据采集模块。它要解决的根本问题有：1) 上下位通讯接收、处理上位机发送的数据信息。2) 驱动电机伺服设计直流电机的伺服控制系统。3) 行走监控采集小车的位移和转角信息，定位小车姿态，分析系统控制误差。小车沿着轨道行使，当小车遇到障碍物时，脉冲调制的红外线传感器将检测到的信号发送给单片机，单片机根据程序发出相应的控制信号控制小车自动避开障碍物，进展倒车、前进、左转、右

7、转等动作，当预测到火源时，启动灭火系统。方案论证1电机单元方案采用直流减速电机。直流减速电机转动力矩大、体积小、重量轻、装配简单、使用方便，小车电机部装有减速齿轮组，所以并不需要专门考虑调速功能，很方便地就可以实现通过单片机对直流减速电机前进、后退、停顿等操作。2避障导航单元方案现在许多遥控装置和PDA都使用频率低于可见光的红外线进展通信，而机器人则可以使用红外线进展导航。使用一些价格非常廉价且应用广泛的部件，让机器人的C51微控制器可以收发红外光信号，从而实现机器人的红外线导航。3自动寻找火源单元方案灭火机器人的根本目的在找到火源之后扑灭，在小车找到火源后,用什么方法来灭火,最直接的方法是用

8、风扇,而这也是最有可能实现的方法。定下的方案是用继电器控制风扇，当检测到蜡烛，使得风扇开场旋转灭火。火灭之后，风扇再停顿。设计中要解决的主要问题和措施分层递阶构造生物进化方法机器学习人类经历积累模仿基于猜想的缺省搜索课题开展根本条件保证本工程将依赖于以下根本条件。程序语言：C语言。开发工具为：Keil uVision2 IDE 集成环境。操作系统为：Windows *P。四、课题进度安排 第1周 学习单片机及单片机C语言的理论知识,查阅资料 第2周 查阅资料，构思设计框架 第3周 开题报告，英文资料翻译 第4周 统设计，学习语言 第5周 熟悉传感器，学习必要的传感器知识 第6周 设计电路图 第

9、7周 程序设计，编码 第8周 程序设计，编码 第9周 程序设计，编码 第10周 上机调试 第11周 进展硬件设计，完成小车的制作 第12周 对设计进展检测调试 第13周 对设计进展检测调试 第14周 撰写论文 第15周 修改论文 第16周 辩论参考文献：1*，移动机器人的开展现状及其趋势J，机器人技术与应用，2001(3)2党宏社，智能车辆系统开展及其关键技术概述J公路交通科技，2002(4)3王荣本，世界智能车辆研究概述J公路交通科技，2001(10)4 佳，智能小车的蔽障及路径规划D东南大学硕士论文20055毅刚，新编MCS-51单片机应用设计：工业大学,20036，电子产品设计与制作技术

10、：科学，2021 7 刚，电子系统设计与实践：电子工业，2021.38余祖俊，微机监测与控制应用系统设计：北方交通大学，2001.129温志明，运动控制系统分析与应用：国防工业，2021.210催维娜，智能电子制作：科学，200711忠文，实用电机控制电路：化学工业，2003.412红润，智能技术系统设计与开发：航空航天，2007.213少强，传感器设计与应用实例：中国电力，202114RowelO.Atienza，MarceloH.AngJr. A Fle*ible Control Architecture for Mobile Robots: An Application for a Wa

11、lking RobotJ. Journal of Intelligent and Robotic Systems, Springer Netherlands, 2001 15 M. J Potasek andGP. Agrawal,Single-Chip microputer data / Prepared by Technical Information Center. IEEE J.Quantum Electron, 199516Zhu, W., Ruan, H.Design and research of solar photovoltaic power generation contr

12、oller based on 89C51 microcontroller.Advanced Materials Research 345, 202117Dickmanns，EDAZappAutohighspeedroadvehicleguidanceJ puter,198718Yamato I , et al 1 New conversion system for UPS using high fre2quency linkJ 1 IEEE PESC ,198819Yamato I , et al 1 High frequency link DC/ AC converter for UPS with a new voltage clamperJ 1IEEE PESC ,1990 20Wayne Wolf，puters as ponents, principles of embedded puting system design，2002指导教师评语：机器人灭火是一个富有挑战